Elektroenerģija un vide

Mūsdienu cilvēka, īpaši pilsētnieka, dzīve nav iedomājama bez elektriskās enerģijas. Uz laiku ir jāpārtrauc elektrības piegāde, un gāzes, ūdens padeve dzīvokļiem apstājas, apkure nedarbojas. Tumsā, aukstā un bez ūdens mūsdienu iedzīvotājs kļūst pilnīgi bezpalīdzīgs.

Elektriskās enerģijas patēriņš nepārtraukti pieaug, un tās ražošana palielinās. Sekas ir liela slodze uz vidi, tās vides piesārņojums. Tāpēc racionālais elektroenerģijas patēriņš ir vissvarīgākais tehniskais un organizatoriskais uzdevums.

Elektroenerģija ir visbojātākais produkts pasaulē - ja to neizmanto kravas, tad pēc brīža daudzas pēdas ogļu, mazuta, tūkstošiem kubikmetru gāzes pazudīs bez pēdām un bezjēdzīgi. Saražotās un patērētās enerģijas daudzuma koordinācija tiek atrisināta vairākos veidos. Pirmais no tiem ir ieviests ilgu laiku: tiek veidotas paplašinātas energosistēmas, kas aptver vairākas laika zonas un ietver dažāda veida elektrostacijas: atomelektrostacijas, termoelektrostacijas un hidroelektrostacijas.

Šāda kombinācija ļauj izlīdzināt enerģijas patēriņu dienas laikā un efektīvāk izmantot degvielu ģeneratoru stacijās. Bet par šādu lēmumu jums ir jāmaksā, ņemot vērā nepieciešamību pārnest elektrisko enerģiju tūkstošu kilometru attālumā. Tajā pašā laikā strauji palielinās enerģijas zudumi pārvadāšanas laikā.

Mēģinājumi palielināt sprieguma līmeni enerģijas pārvades laikā lielos attālumos sastopas ar fiziskiem ierobežojumiem, kas saistīti ar gaisa korona sadalīšanos. Strauji palielinās to elektropārvades līniju izmaksas, kuru spriegums pārsniedz miljonu voltu.

Lietošanas cerības netika realizētas supravadīšanas līnijas pārraidīt elektrību. Siltuma trūkums supravadītājos teorētiski ļauj nodot milzīgu jaudu uz neierobežotu attālumu. Bet arī šeit fizika ir likusi šķēršļus supravadītāju ieviešanai tehnoloģijās. Metāli un sakausējumi nonāk stāvoklī ar nulles pretestību, ja temperatūra ir tuvu absolūtai nullei. Niobija un alvas sakausējuma supravadošā pārejas temperatūra ir nedaudz virs 20 grādiem pēc Kelvina.

Neskatoties uz to elektrolīniju sarežģītību, kuras darbojas kriogēnā temperatūrā, varētu izveidot tās. Turklāt pēdējās desmitgadēs ir atklāti supravadoši materiāli, kas darbojas augstākā temperatūrā līdz istabas temperatūrai. Bet, kad strāva plūst, rodas magnētiskais lauks, kas, sasniedzot noteiktu kritisko vērtību, iznīcina supravadītspēju. Tāpēc lietas neaprobežojās ar laboratorijas pētījumiem un elektrofizikālo instalāciju izveidi.

Ļoti lielas cerības tika liktas uz elektrostaciju izveidi ar kodolsintēzes reaktori. Pagājušā gadsimta sešdesmito gadu sākumā šķita, ka vairākas tehniskas problēmas vēl ir jāpārvar, un cilvēce iegūs piekļuvi neierobežotam enerģijas okeānam. Pētījumi turpinās līdz šai dienai, tiek būvēti izmēģinājuma rūpnieciskie reaktori, taču tas vēl ir tāls ceļš no elektroenerģijas ģenerēšanas, izmantojot kodolsintēzi.

Un neatjaunojamā degviela ir neizbēgami izsmelta. Naftas un gāzes rezerves ir pietiekamas apmēram pusgadsimtu, ogļu - 300-400 gadu. Ogļūdeņraža degvielas sadedzināšana jau ir izjaukusi globālo siltuma bilanci uz mūsu planētas. Līdz neatjaunojamo resursu izsīkumam ietekme uz vidi sasniegs tādu apmēru, ka pati cilvēces pastāvēšana kļūs apšaubāma.

Tāpēc pašlaik galvenajiem centieniem (finansiālajiem, intelektuālajiem) jābūt vērstiem uz atjaunojamo resursu izmantošanu (alternatīvie enerģijas avoti): vēja enerģija, plūdmaiņu viļņi, Zemes siltuma izmantošana. Lai gan, izmantojot šos resursus, ražotā elektriskā enerģija kopējā tilpumā aizņem nenozīmīgu daļu un ir ievērojami dārgāka nekā parasti. Bet mums nav citu iespēju: vai nu mēs apgūstam atjaunojamos enerģijas avotus, vai arī mēs pazudīsim.